Заземление в частном доме: как сделать правильно своими руками

При обустройстве домашней электросети УЗО и автоматические выключатели не могут в должной мере обеспечить защиту системы и жильцов. Оптимальный вариант предотвращения аварийной ситуации – заземление в частном доме. Данная линия организуется по нескольким схемам, четко регламентированным нормативами.

Подготовка

Чтобы как можно лучше в частном доме заземлить бойлер, нужно сделать качественный контур заземления и правильно его подключить.

Подготовка

Для этого нужны будут следующие инструменты и материалы:

  • Металлический уголок или профиль с шириной стороны 5 см. Понадобится около 18 метров для электродов и их соединения.
  • Металлическая проволока или полоса, шириной не менее 3 мм для подведения заземления к щитку.
  • Электросварка, которой будет свариваться конструкция контура.
  • Болгарка для резки уголков и проволоки. Перфоратор для сверления отверстия в доме для введения заземления.
  • Кувалда, которой будут забиваться профиля в землю.
  • Трехжильный кабель для проведения электричества в доме от щитка к розетке.
  • Современная розетка с клеммой для заземления. Автомат соответствующий мощности накопительного водонагревателя.
  • Отвертка, пробник, нож.
Подготовка

Прежде всего, надо выбрать место для будущего размещения контура. Оно должно находиться не дальше пяти метров от щитка. Главное, чтобы сверху не ходили люди и домашние животные, так как в случае пробоя электричество уйдет в землю вокруг. Если в это время там будет кто-то проходить, его ударит током. Можно сделать своими руками сверху этого места декоративное украшение из камней или специально огородить его забором.

Устройство

Заземление в частном доме регламентируется определенными правилами, которые нужно соблюдать, чтобы устройство выполняло свое предназначение.

Требования, предъявляемые к обустройству электроконструкций следующие:

  • Использование металлических штырей в качестве контура,
  • Сопротивление контура должно обладать минимальными значениями,
  • Запрещено применять трубы, по которым проходят горючие вещества.

Во сколько обойдется строительство дома

Главная задача при заземлении – обеспечить правильное распределение металлических конструкций и прочное соединение штырей между собой.

Разрабатываем схему

Перед тем, как приступить непосредственно к возведению заземляющего устройства, нужно определиться, по какой схеме оно будет выполнено. Ее выбор – личное дело владельцев, однако способ их подключения зависит от того, какую мощность имеет сеть: 220 или 380 В.

Так, однофазную электросеть, имеющую напряжение в 220 В, подключают тремя проводами: фазным, нулевым и заземлителем. Чтобы «завести» сеть в 380 В, понадобится уже 5 проводов (3 фазных, 1 нулевой и 1 для заземления).

К самым популярным схемам заземления для частного дома относят замкнутую и линейную конструкцию.

Устройство

Замкнутая электрическая установка выглядит как треугольник. Она более надежна с точки зрения функциональных возможностей, так как в случае повреждения металлической перемычки система продолжит свою работу за счет второй стороны.

Линейная конструкция выглядит как последовательно соединенный ряд, в котором штыри находятся на одной линии. Учитывая то, что такая установка работает по принципу гирлянды, она обладает существенным недостатком: при повреждении первой перемычки система перестанет функционировать.

Чтобы не испытывать судьбу, лучше все же выбрать замкнутую установку, ведь работы по возведению обеих схем практически одинаковые, а функциональность первой намного выше.

При устройстве электрической установки обращают внимание на сечение и размер штырей. Исходя из этого, выделяют несколько видов заземлителей.

Мы уже упоминали о том, что штырь должен иметь металлический профиль, следовательно, его вид определяется особенностью конструкции. Для дома используют такие штыри:

  • Небольшие палочки из металла, имеющие сечение 16 мм,
  • Уголок, обладающий параметрами 50/50/5 мм,
  • Трубы из металла, которым придают форму конуса, а в нижней части делают отверстие.

Длина штырей должна быть не менее 2, 5 метров. Оптимальным вариантом считаются электроды, длина которых составляет 3 метра.

Принцип действия

Заземление частного дома выступает защитой от возможного короткого замыкания электротехники. Оно возникает, когда отсоединяется фазный проводник, который, прикасаясь к металлической части корпуса прибора, вызывает его напряжение. Правильное заземление нейтрализует эти последствия, образуя электрическую цепь, обладающую низким сопротивлением. Такая защита обеспечивает оптимальный путь для электрических импульсов, направляя их в землю и делая безопасными для человека и техники.

Особенности планировки двухэтажного дома: оптимальная площадь и выбор материалов

Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять

Конечно, если решили провести монтаж системы заземления в своем доме, то лучше всего будет заземлить все приборы. Однако некоторые образцы бытовой техники заземлить особенно важно. Об этом будет полезно знать.

Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
  1. Бройлер. Пожалуй, именно заземление бройлера является одним из самых важных этапов заземления бытовой техники. Качественное заземление бойлера позволяет обеспечить защиту не только самой технике, но и пользователям. Ведь чаще всего накопительные емкости для воды изготавливают из нержавейки; Конечно, этот материал выбран неслучайно: он не подвержен коррозии и даже при повышенном содержании кислорода в воде способен прослужить многие годы. Увы, металл имеет и недостаток. Нержавеющая сталь плохо противостоит воздействию блуждающего тока, который отводится при помощи защитного заземления. И этот ток вполне может поразить человека, когда тот принимает душ или даже просто случайно касается корпуса бойлера. Блуждающий ток легко проходит сквозь тонкую нержавеющую сталь. При этом в ней остаются крохотные поры, количество которых растет с каждым месяцем. Герметичность конструкции нарушается. Для снижения воздействия блуждающих токов в бойлер устанавливают анод, выполняющий функцию громоотвода. Он собирает на себе даже наиболее незначительные разряды от блуждающего тока, чтобы защитить водонагреватель от поломки. Но куда же может деться накопленный заряд (довольно мощный!) в замкнутой системе? Он никуда и не девается. И в лучшем случае однажды ваш бойлер просто выйдет из строя, если вы своевременно не снабдите его заземлением;
  2. Стиральная машина. Из-за высокой электрической емкости, усугубленной высокой влажностью в рабочем помещении, даже исправные машины могут бить током при контакте с корпусом. В большинстве случаев такие разряды совершенно безвредны, однако они могут доставлять легкий дискомфорт пользователям;
  3. Персональный компьютер. Блок питания компьютера имеет такое устройство, что средняя рабочая утечка компьютера даже больше, чем у стиральной машины. Из-за плавающих потенциалов на корпусе может не только снижаться производительность, но и увеличиваться количество системных сбоев. Некоторые пользователи утверждают, что в некоторых случаях это приводит к снижению скорости интернета;
  4. Электрические плиты и индукционные плиты. Высокая мощность в сумме с работой внутренней проводки в сложных условиях повышают вероятность пробоя электрического заряда даже сквозь надежную изоляцию;
  5. Микроволновая печь. Основная деталь этого бытового прибора – магнетрон повышенной мощности. Плохой контакт с розеткой нередко приводит к тому, что микроволновая печь превращается в источник электромагнитного излучения, способный нанести вред не только электронике, но и здоровью людей.
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять
Какую бытовую технику необходимо обязательно заземлять

Устройство заземления частного дома

Некоторые старые линии электропередачи вообще не имеют защитного заземления. Все они должны меняться, но когда это произойдет — вопрос открытый. Если у вас именно такой случай, необходимо сделать отдельный контур. Варианта два — сделать заземление в частном доме или на даче самостоятельно, своими руками или доверить исполнение кампании. Услуги кампаний дороги, но имеется важный плюс: если в процессе эксплуатации возникнут проблемы, вызванные неправильным функционированием системы заземления, возмещает ущерб кампания, которая производила монтаж (должно быть прописано в договоре, внимательно читайте). В случае самостоятельного исполнения все на вас.

Читайте также:  Как к системе отопления подключить газовый котел

Устройство заземления в частном доме

Устройство заземления частного дома

Состоит система заземления частного дома из:

  • заземлителей-штырей,
  • металлических полос, их объединяющих в одну систему;
  • линии от контура заземления до электрощитка.

Из чего делать заземлители

В качестве штырей можно использовать металлический прут диаметром 16 мм и больше. Причем брать арматуру нельзя: поверхность у нее каленая, что меняет распределение тока. Также каленый слой в земле быстрее разрушается. Второй вариант — металлический уголок с полочками 50 мм. Эти материалы хороши тем, что в мягкий грунт их можно забить кувалдой. Чтобы это было легче делать, один конец заостряют, на второй приваривают площадку, по которой проще бить.

В качестве стержней можно использовать трубы, уголок, металлический стержень

Устройство заземления частного дома

Иногда используют металлические трубы, один край которых сплющен (заварен) в конус. В нижней их части (около полуметра от края) сверлятся отверстия. При пересыхании грунтов распределение тока утечки значительно ухудшается, а в такие стержни можно заливать соляной раствор, восстанавливая работу заземления. Минус этого способа — приходится под каждый стержень копать/бурить скважины — забить их кувалдой на нужную глубину не получится.

Глубина забивания штырей

Штыри-заземлители должны уходить в грунт ниже глубины промерзания как минимум на 60-100 см. В регионах с засушливым летом желательно чтобы штыри находились хотя бы частично во влажном грунте. Потому используются в основном уголки или прут длиной 2-3 м. Такие размеры обеспечивают достаточную площадь соприкосновения с грунтом, создающую нормальные условия для рассеивания токов утечки.

Чего делать нельзя

Работа защитного заземления состоит в том, чтобы рассеивать по большой площади токи утечки. Происходит это за счет плотного контакта металлических заземлителей — штырей и полос — с грунтом. Поэтому элементы заземления никогда не красят. Это очень сильно снижает токопроводимость между металлом и землей, защита становится неэффективной. Предотвратить коррозию в местах сварки можно антикоррозионными составами но не краской.

Читайте также:  Работа печи длительного горения с водяным контуром для отопления дома

Второй важный момент: заземление должно иметь маленькое сопротивление, а для этого очень важен хороший контакт. Он обеспечивается сваркой. Все соединения провариваются, причем качество шва должно быть высоким, без трещин, каверн и других дефектов. Еще раз обращаем внимание: заземление в частном доме нельзя делать на резьбовых соединениях. Со временем металл окисляется, разрушается, сопротивление многократно возрастает, защита ухудшается или вообще не работает.

Устройство заземления частного дома

Использовать только сварные соединения

Очень неразумно использовать в качестве заземлителя трубопроводы или других металлические конструкции, находящиеся в земле. Какое-то время такое заземление в частном доме работает. Но со временем стыки труб из-за электрохимической коррозии, активизированной токами утечки, окисляются и разрушаются, заземление оказывается нерабочим, как и трубопровод. Потому такие виды заземлителей лучше не использовать.

Системы заземления применяемые для домов

Для коттеджей существует несколько вариантов организации системы заземления. И выбор подходящего зависит не столько от схемы электропроводки в построенном частном доме, сколько от того, чем располагают энергетики в поселке.

Самой простой и дешевой является схема TN-C. Защитный проводник в ней объединен с рабочим нулевым. Вся электропроводка в частном доме в этом случае делается двухжильной (фаза и N). Жил меньше, а соответственно стоимость монтажа внутридомовой электросети минимальна.

Однако при обгорании нуля защита в TN-C просто исчезает – если в данный момент с металлическим корпусом электроприбора соприкасается человек, то он обязательно получит удар током. Этот способ заземления дома считается устаревшим и сейчас не рекомендуется к применению.

Подключение по cхеме TN-C

Гораздо более надежный вариант тот, что сделан по схеме TN-S. Здесь сразу от подстанции идут два раздельных проводника N и PE. Такое заземление частного дома наиболее совершенно с технической точки зрения, но встречается редко, так как является слишком дорогостоящим (в первую очередь для энергетиков).

Схема подключения TN-S

TN-C-S

Чаще всего сейчас применяется вариант TN-C-S. При нем от подстанции прокидывается совмещенный PEN проводник, который при вводе в дом уже разделяется на N и PE. Это более надежно и безопасно. Но в частном секторе зачастую используется его аналог со схемой ТТ. В этом случае от подстанции также идет одна защитно-нулевая жила, но сам коттедж дополнительно защищается отдельным контуром со штыревой конструкцией возле строения.

Схема подключения TN-C-S

Подбираем оптимальное место для работы

Выбрать место нужно с умом, чтобы не ошибиться и обезопасить себя и своих близких от поражения током. Если повредится изоляция или произойдет КЗ, то ток должен уйти в такое место, где никого не будет. То есть не нужно располагать заземление возле крыльца или беседки – найдите ему место в тихом уголке. Если в момент разряда на месте залегания штырей будет находиться человек или животное, то высока вероятность летального исхода.

Оптимальный вариант размещения – за домом, не дальше, чем 1 метр от цоколя или фундамента здания. Чтобы на 100% обезопасить своих близких и домашних, после устройства заземления в частном доме своими руками огородите опасную зону заборчиком или оградкой. Если она располагается в саду, то можно задекорировать область камнями или крупной статуей.

Какую систему выбрать

В частном секторе на сегодня применяются только две схемы – TN-C-S и TT. Чаще всего к строению подводится двухжильный проводник на 220 В или четырехжильный – на 380 В.

Устройство системы заземления TN-C-S

Схема подключения заземления

Схема заземления TN-C-S  обеспечит качественную защиту только при наличии дифавтомата и УЗО. Подключать все системы на основе проводников тока (водоподачу, армирование фундамента, канализацию, отопление) на земляную шину нужно отдельными проводами:

  1. Выбор шин для разводки PEN-кабеля. Понадобится «земля» (PE) с металлическим основанием, нейтраль (N) с диэлектрическим основанием и расщепитель на 4 точки.
  2. Подключение металлической шины к металлическому корпусу щитка для образования контактов. Краску на точках крепления удаляют полностью.
  3. Монтаж нулевой шины на дин-рейке.
  4. Проверка расположения шин – они не пересекаются.
  5. Заведение PEN-проводника на расцепитель.
  6. Подключение к расцепителю контура заземления.
  7. Установка перемычки на земляную шину от одного гнезда при помощи медного провода с сечением 10 мм2.
  8. Монтаж перемычки со свободного гнезда на шину нуля или нейтрали – применяется аналогичный провод из меди.
Какую систему выбрать

Потребители подсоединяются по принципу протягивания фазы от вводного провода, нуля – от шины нейтрали, земли – от шины РЕ.

Читайте также:  Все об энергонезависимых газовых котлах отопления

Заземление по системе TT

Систему TN-C в старых домах можно преобразовать в ТТ. Фазный кабель от столба используется в качестве фазы, а защитный – фиксируется на нулевую шину и остается нейтралью. Проводник от готового контура сразу выводится на шину заземления.

Минус системы ТТ заключается в защите исключительно оборудования, подкинутого на провод земли. Оставшиеся приборы, подключенные по двухпроводному способу будут под напряжением. В случае заземления корпусов дополнительными проводниками напряжение при скачках остается нулевым, и автомат может разорвать фазу.

Как сделать контур заземления для частного дома своими руками

Наиболее популярной схемой устройства защитного контура на сегодняшний день является схема треугольника. Она выполнена путём соединения металлической полосой трёх зарытых в грунт штырей. Такая схема отличается повышенной надёжностью. При обрыве или повреждении стальной соединяющей полосы с одной стороны, контур продолжит функционирование благодаря контакту с другой стороны.

Схема «треугольник»

Для изготовления и монтажа контура заземления понадобятся следующие материалы и инструмент:

Как сделать контур заземления для частного дома своими руками

Материалы:

  • стальной уголок 50–70мм, h=4мм, 3 шт. длина одного уголка не менее 2 метров;
  • стальная полоса 50–70 мм, h=4мм, 4 м. для соединения штырей из уголка;
  • стальная полоса 30 мм, h=4мм. для электрической связи заземляющего контура и вводного щитка здания. Длина зависит от местных условий;
  • электроды 3мм.
Как сделать контур заземления для частного дома своими руками

Инструмент:

  • лопата, лом, землеройный бур для обустройства ямок в грунте;
  • болгарка для нарезания металлических заготовок;
  • слесарный инструмент (молоток, кувалда, напильник, отвёртка, струбцина) для обработки и монтажа заготовок;
  • сварочный аппарат;
  • мерительный инструмент (рулетка, угольник) для разметки заготовок;
Как сделать контур заземления для частного дома своими руками

Места соединения заготовок заземляющего контура выполнять исключительно сварочным соединеним. Это регламентированно требованиями ПУЭ. Такой вид соединения обеспечивает максимально эффективный электрический контакт и наиболее устойчив к коррозии.

Работать электроинструментом следует с применением необходимых защитных средств: очки, спецодежда. Безопасность работы прежде всего.

Как сделать контур заземления для частного дома своими руками

При работе по заготовке уголка, один торец лучше срезать под острым углом. Такой уголок будет проще забивать в грунт.

Штыри для заземляющего контура

Как сделать контур заземления для частного дома своими руками

Рассмотрим процесс монтажа контура заземления поэтапно.

  1. Заготвка металлических штырей и полосы, согласно необходимых размеров.

    Подготовленные торцы для забивания в грунт

  2. Подготовка ямы для металлоконструкции контура заземления. Глубина не менее 0.5 метра.

    Подготовленная ямка

  3. Забивание штырей в грунт. Забивать штыри следует на глубину не менее 3 метров. Для их соединения полосой достаточно оставить 200 — 250 мм.

    Монтаж заземляющего контура

  4. Соединение штырей заземлителя стальной полосой методом сварки.

    Метод сварки

  5. Завершающий этап. Вывод металлической полосы к зданию. Обустройство места электрического соединения с электрической сетью постройки.

    Полоса из стали, выведенная к зданию

Как сделать контур заземления для частного дома своими руками

На этом работа по монтажу контура заземления завершена. Далее следует процесс его подключения к питающей сети частного дома.

После подключения контура к РЕ проводнику электрической сети, следует выполнить испытание работоспособности контура. Для этого используют специальные электроизмерительные приборы. Такое оборудование достаточно дорогостоящее. Поэтому используют более упрощённый вариант проверки работоспособности контура.

Как сделать контур заземления для частного дома своими руками

Такой способ осуществляется за счёт подключения в сеть лампы накаливания (100 Вт) следующим образом: фазный провод помещается на фазный контакт розаетки, а нулевой провод — непосредственно на конструкцию контура. При этом нужно обратить внимание на интенсивность работы лампы. Яркий свет свидетельствует о правильной работе контура. Тусклый, о некачественном контакте в местах соединения металлических элементов контура. В этом случае соединения следует усилить дополнительным сварочным швом.

Использование лампы накаливания

При определении величины сопротивления защитного заземления контура специальным прибором нужно помнить, что величина заземления не должна превышать 4 Ом. Если её значение больше, то это может свидетельствовать о плохом контакте контура с землёй. Для устранения этой проблемы можно залить землю водой в месте забивания штырей. Благодаря этому грунт уплотниться и площадь контакта увеличится.

Как правильно сделать заземление в частном доме

    Если устройство выполняется своими руками, то нужно учитывать следующие правила:
  • Металлические элементы могут покрыться коррозией, что увеличит сопротивление материала.
  • При высокой влажности почвы нужно применять приборы и элементы с гальваническим покрытием.
  • Не рекомендуется монтировать контур рядом с трубопроводами, где почва может прогреваться.
  • Электроды лучше соединять с помощью сварки.
  • Между электродами должно быть расстояние, превышающее их длину.
  • Элементы должны располагаться ниже глубины промерзания.
  • Сопротивление всей системы не должно превышать 4 Ом.